【MySQL 数据库应用】-购物网站系统数据库设计

项目开发背景

MyShop商城致力于提供流畅的购物体验，旨在为用户打造一个便捷的在线购物平台，涵盖了商品浏览、购物车管理、结算付款等功能。同时提供了后台管理系统，方便商家管理商品信息和订单。该项目需要一个可靠高效的数据库系统来管理商品、用户和订单信息。这个数据库系统必须具备出色的性能和可靠性，通过设计和优化提高系统响应速度和数据一致性。我们的目标是设计实现MyShop商城的数据库系统，从而为用户提供卓越的购物体验。通过这个项目，我们不仅希望学习MySQL数据库开发技术，更致力于为用户创造一个简单实用的购物平台。

开发项目的目标及设计要求

项目目标

本项目旨在通过学习MySQL数据库应用，着重于购物网站系统的数据库设计。我们的目标是构建一个高效可靠的数据库系统，有效管理商品、用户和订单信息，从而提供顶尖的购物体验。通过理论与实践相结合，强调培养团队的协作沟通、数据库设计能力，并专注于最新技术的应用与掌握。同时，我们致力于建立"MyShop商城"，为现代消费者打造一个便捷高效的在线购物平台，集成商品浏览、购物车管理、结算付款等功能，并借助后台管理系统提供用户友好的购物环境。我们的目标是通过学习MySQL数据库开发技术，构建安全、高效的系统，满足用户的购物需求。

设计要求

为确保系统的稳定性、安全性和完整性，该项目设计要求包括功能模块设计、数据库结构设计、数据安全性、数据一致性与完整性以及前后端交互实现,要求如下：

• 功能模块设计：划分并设计清晰的功能模块，涵盖用户管理、商品展示、购物车管理、订单处理、支付功能等，确保每个模块的功能完备并相互协调。
• 数据库结构设计：创建恰当的表结构，涵盖用户信息、商品数据、订单详情等核心信息，确保表之间的关联性和数据一致性，以支持系统各项功能的有效运作。
• 数据安全性：引入适当的加密技术，如密码加密、传输加密等，确保用户信息在存储和传输过程中的安全，以防止数据泄露或被未授权者访问。
• 一致性与完整性：设计数据约束和验证规则，确保数据的一致性和完整性，避免数据冗余和错误，以提供准确可靠的信息支持系统运作。
• 前后端实现：使用Java与jsp技术实现前后端交互，确保系统各功能模块间数据的有效传递与协调运作，以提供用户流畅的体验。

数据库需求分析

用例和用例图

数据需求

MyShop 商城系统的数据需求包括用户数据、地址数据、商品数据、购物车数据、订单数据和订单项数据。用户数据包括账号、密码、邮箱等信息，地址数据包括收货地址和联系方式，商品数据包括商品类别和详细信息，购物车数据用于记录用户选择的商品，订单数据用于管理用户的订单信息，订单项数据用于记录订单中每个商品的详细信息。通过满足这些数据需求，MyShop 商城系统可以实现用户管理、地址管理、商品展示、购物车管理、订单管理和订单项管理的功能。

处理需求

MyShop 商城系统的功能和数据处理方式，主要包括用户管理、商品管理、购物车管理、订单管理、地址管理等方面。用户管理涵盖注册、登录、账号管理和权限控制；商品管理包括商品信息的录入、更新和查询；购物车管理允许用户管理购物车中的商品；订单管理涉及订单的生成、处理和管理；地址管理用于管理用户的收货地址；通过对这些处理需求进行分析，可以确保系统能够满足商城的核心功能需求，并提供良好的用户体验和商城运营效果。

安全性与完整性要求

主键约束

• 用户表（user）：{u_id} 列被定义为主键。
• 地址表（address）：{a_id} 列被定义为主键。
• 类别表（type）：{t_id} 列被定义为主键。
• 商品表（product）：{p_id} 列被定义为主键。
• 购物车表（cart）：{c_id} 列被定义为主键。
• 订单表（orders）：{o_id} 列被定义为主键。
• 订单项表（item）：{i_id} 列被定义为主键。

唯一性约束

• 用户表（{user}）：{u_name} 列被定义为唯一性约束。

外键约束

• 地址表（address）：{u_id} 定义为外键约束，引用用户表（user）的 u_id}列。
• 商品表（product）：t_id定义为外键约束，引用类别表（type）的 t_id 列。
• 购物车表（cart）：u_id定义为外键约束，引用用户表（user）的 u_id 列。
• 购物车表（cart）：p_id 定义为外键约束，引用商品表（product）的 p_id列。
• 订单表（orders）：u_id定义为外键约束，引用用户表（user）的 u_id 列。
• 订单表（orders）：a_id 定义为外键约束，引用地址表（address）的 a_id列。
• 订单项表（item）：o_id定义为外键约束，引用订单表（orders）的 o_id 列。
• 订单项表（item）：p_id定义为外键约束，引用商品表（product）的 p_id列。

ON DELETE 和 ON UPDATE 触发动作

• 在删除关联行时，购物车表（cart）和订单表（orders）的外键约束使用 ON DELETE CASCADE
• 触发动作，表示删除关联行时自动删除相关行。 在更新关联行时，地址表（address）的外键约束使用 ON UPDATE CASCADE 触发动作，表示更新关联行时自动更新相应行。

这些约束条件确保了数据库中的数据一致性和完整性，限制了不正确的操作并保护了数据的准确性和可靠性。

数据库设计与实现

数据字典

用户信息数据结构的描述

数据结构名：user
说明：用于存储用户的账号信息和相关属性。
组成：u_id，u_name，u_password，u_email，u_sex，u_status，u_code，u_role

地址信息数据结构的描述

数据结构名： address
说明： 用于存储用户的收货地址信息。
组成：a_id，u_id，a_name，a_phone，a_detail，a_state

商品类别数据结构的描述

数据结构名：type
说明：用于存储商品的分类信息。
组成：t_id，t_name，t_info

商品数据结构的描述

数据结构名：product
说明：用于存储具体的商品信息。
组成：p_id，t_id，p_name，p_time，p_image，p_price，p_state，p_info

购物车数据结构的描述

数据结构名：cart
说明：用于存储用户的购物车信息。
组成： c_id，u_id，p_id，c_count，c_num

订单数据结构的描述

数据结构名：orders
说明：用于存储用户的订单信息。
组成： o_id，u_id，a_id，o_count，o_time，o_state

订单项数据结构的描述

数据结构名： item
说明：用于存储订单中每个商品的详细信息。
组成：i_id，o_id，p_id，i_count，i_num

概念模型及逻辑结构

实体图及 E-R 图

E-R 图转换为关系模式

表结构设计

编写程序

视图

视图 1：获取所有商品及其所属类别名称

-- 视图1：获取所有商品及其所属类别名称
CREATE VIEW vw_Products AS
SELECT p.p_id, p.p_name, p.p_time, p.p_image, p.p_price, p.p_state, p.p_info, t.t_name
FROM product p
JOIN type t ON p.t_id = t.t_id;

-- 查询所有商品及其所属类别名称
SELECT * FROM vw_Products;

视图 2：获取所有订单以及用户信息和地址详情

-- 视图2：获取所有订单以及用户信息和地址详情
CREATE VIEW vw_Orders AS
SELECT o.o_id, o.o_count, o.o_time, o.o_state, u.u_name, u.u_email, u.u_sex, a.a_name, a.a_phone, a.a_detail
FROM orders o
JOIN `user` u ON o.u_id = u.u_id
JOIN address a ON o.a_id = a.a_id;

-- 查询所有订单以及用户信息和地址详情
SELECT * FROM vw_Orders;

视图3：获取用户的购物车内容

-- 视图3：获取用户的购物车内容
CREATE VIEW vw_Cart AS
SELECT c.c_id, c.u_id, c.p_id, c.c_count, c.c_num, p.p_name, p.p_price, p.p_image
FROM cart c
JOIN product p ON c.p_id = p.p_id;

-- 查询指定用户的购物车内容
SELECT * FROM vw_Cart WHERE u_id = 5; 

视图4：获取用户的收货地址列表课程名

-- 视图4：获取用户的收货地址列表
CREATE VIEW vw_Addresses AS
SELECT a.a_id, a.u_id, a.a_name, a.a_phone, a.a_detail, a.a_state, u.u_name
FROM address a
JOIN `user` u ON a.u_id = u.u_id;

-- 查询指定用户的收货地址列表
SELECT * FROM vw_Addresses WHERE u_id = 4; 

视图5：获取用户的订单详情

-- 视图5：获取用户的订单详情
CREATE VIEW vw_UserOrders AS
SELECT o.o_id, o.o_count, o.o_time, o.o_state, u.u_name, u.u_email, u.u_sex, a.a_name, a.a_phone, a.a_detail
FROM orders o
JOIN `user` u ON o.u_id = u.u_id
JOIN address a ON o.a_id = a.a_id;

-- 查询指定用户的订单详情
SELECT * FROM vw_UserOrders WHERE u_name = 'user4';  -- 使用用户名来指定用户

存储过程

存储过程1：添加商品到购物车

-- 存储过程1：添加商品到购物车
DELIMITER //
CREATE PROCEDURE sp_AddToCart(
IN user_id INT,
IN product_id INT,
IN quantity INT
)
BEGIN
INSERT INTO cart (u_id, p_id, c_num, c_count)
VALUES (user_id, product_id, quantity, (SELECT p_price FROM product WHERE p_id = product_id) * quantity);
END//
DELIMITER ;
-- 调用存储过程 sp_AddToCart 将商品添加到购物车
CALL sp_AddToCart(4, 3, 2); 
-- 查询结果
SELECT * FROM cart;

存储过程2：创建订单

-- 存储过程2：创建订单
	DELIMITER //
	
	CREATE PROCEDURE sp_CreateOrder(
	IN user_id INT,
	IN address_id INT
	)
	BEGIN
	DECLARE order_id VARCHAR(64);
	SET order_id = UUID(); -- 使用 UUID() 函数生成唯一订单编号
	
	INSERT INTO orders (o_id, u_id, a_id, o_count, o_time, o_state)
	SELECT order_id, user_id, address_id, SUM(c.c_count), NOW(), 0
	FROM cart c
	WHERE c.u_id = user_id;
	DELETE FROM cart WHERE u_id = user_id; -- 清空购物车中该用户的商品
	END//
	
	DELIMITER ;
	
	
	-- 调用存储过程 sp_CreateOrder 创建订单
	CALL sp_CreateOrder(4, 4); 
	-- 查询结果
	SELECT * FROM orders;

存储过程3：更新订单状态

-- 存储过程3：更新订单状态
DELIMITER //
CREATE PROCEDURE sp_UpdateOrderStatus(
IN order_id VARCHAR(64),
IN new_state INT
)
BEGIN
UPDATE orders
SET o_state = new_state
WHERE o_id = order_id;
END//
DELIMITER ;

-- 调用存储过程 sp_UpdateOrderStatus 更新订单状态
CALL sp_UpdateOrderStatus('order2', 4); 
-- 查询结果
SELECT * FROM orders;

触发器及事务

-- 触发器，在将商品添加到订单时，将相关商品从购物车中移除。
-- 同时，我们将在这个过程中使用事务来确保操作的一致性。
DELIMITER //
CREATE TRIGGER trg_AddToOrder
AFTER INSERT ON orders
FOR EACH ROW
BEGIN
DECLARE cart_count INT;
-- 获取购物车中相应商品的数量
SELECT c_num INTO cart_count FROM cart WHERE p_id = NEW.p_id AND u_id = NEW.u_id;
-- 如果购物车中有相关商品，则将其移除
IF cart_count > 0 THEN
DELETE FROM cart WHERE p_id = NEW.p_id AND u_id = NEW.u_id;
END IF;
END;
//
DELIMITER ;

-- 事务，将商品添加到购物车并创建订单
START TRANSACTION; -- 开始事务
CALL sp_AddToCart(3, 3, 2); -- 将商品添加到购物车
CALL sp_CreateOrder(3, 4); -- 创建订单
COMMIT; -- 提交事务，保存更改

事件

-- 创建每日数据备份的事件
DELIMITER //
CREATE EVENT IF NOT EXISTS daily_data_backup
ON SCHEDULE EVERY 1 DAY
STARTS TIMESTAMP(NOW() + INTERVAL 1 DAY)
ON COMPLETION PRESERVE
DO
BEGIN
SET @backup_file_name = CONCAT('backup_', DATE_FORMAT(NOW(), '%Y%m%d_%H%i%s'), '.sql');
SET @backup_path = '/path/to/backup/directory/';

SET @backup_command = CONCAT('mysqldump -u username -pPassword MyShop > ', @backup_path, @backup_file_name);

PREPARE stmt FROM @backup_command;
EXECUTE stmt;
DEALLOCATE PREPARE stmt;

INSERT INTO backup_logs (backup_name, backup_time) VALUES (@backup_file_name, NOW());
END;
//
DELIMITER ;

数据完整性

定义各表的主键（在建表的时候定义)

-- 定义用户表主键
u_id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
-- 定义地址表主键
a_id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
-- 定义商品类别表主键
t_id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
-- 定义商品表主键
p_id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
-- 定义购物车表主键
c_id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
-- 定义订单表主键
o_id VARCHAR(64) NOT NULL PRIMARY KEY,
-- 定义订单项表主键
i_id INT NOT NULL AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY

删除用户表时同时删除 地址表表中相关行的行为

-- 删除 user 表的记录时同时删除 address 表中相关行的行为，可以使用 ON DELETE CASCADE 来定义外键约束。
ALTER TABLE address
ADD CONSTRAINT FK_u_a_fk -- 添加一个名为 FK_u_a_fk 的约束
FOREIGN KEY (u_id) -- 该约束是针对 u_id 列的外键约束
REFERENCES user (u_id) -- 指定引用的主键表和主键列，这里是 user 表的 u_id 列
ON DELETE CASCADE -- 指定在删除关联行时自动删除相关行
ON UPDATE CASCADE; -- 指定在更新关联行时自动更新相应行

将类别表删除或修改时，商品表的类别要同步删除或修改

ALTER TABLE product
ADD CONSTRAINT FK_t_p_fk
FOREIGN KEY (t_id)
REFERENCES type (t_id)
ON DELETE CASCADE
ON UPDATE CASCADE;

删除或修改用户时，同时删除或修改购物车中与该用户关联的数据

-- 外键约束与用户表 user 的关联
ALTER TABLE cart
ADD CONSTRAINT FK_u_c_fk
FOREIGN KEY (u_id)
REFERENCES `user`(u_id)
ON DELETE CASCADE
ON UPDATE CASCADE;

删除商品时，同时删除购物车中与该商品关联的数据

-- 外键约束与商品表 product 的关联
ALTER TABLE cart
ADD CONSTRAINT FK_cart_product
FOREIGN KEY (p_id)
REFERENCES product (p_id)
ON DELETE CASCADE
ON UPDATE CASCADE;
	

在删除用户时，同时删除与该用户关联的订单数据

-- 添加外键约束与 user 表的关联；可以保证在删除用户时，同时删除与该用户关联的订单数据。
ALTER TABLE orders
ADD CONSTRAINT FK_u_o_fk
FOREIGN KEY (u_id)
REFERENCES `user` (u_id)
ON DELETE CASCADE
ON UPDATE CASCADE;

orders与 address 表的关联：在删除或更新关联行时不采取任何动作。

ALTER TABLE orders
ADD CONSTRAINT FK_a_o_fk
FOREIGN KEY (a_id)
REFERENCES address (a_id)
ON DELETE NO ACTION
ON UPDATE NO ACTION;

实现级联删除或更新。在删除或更新订单时，相关的订单项也会被删除或更新

ALTER TABLE item
ADD CONSTRAINT FK_item_orders
FOREIGN KEY (o_id)
REFERENCES orders (o_id)
ON DELETE CASCADE
ON UPDATE CASCADE;

item与 product 表的关联，在删除或更新关联行时不采取任何动作限制条件}

ALTER TABLE item
ADD CONSTRAINT FK_p_i_fk FOREIGN KEY (p_id)
REFERENCES product (p_id)
ON DELETE NO ACTION
ON UPDATE NO ACTION;

数据更新

插入数据

-- 向 user 表插入虚拟数据
INSERT INTO user (u_name, u_password, u_email, u_sex, u_status, u_code, u_role)
VALUES
('user1', 'password1', '[email protected]', '男', 1, 'code1', 1),
('user2', 'password2', '[email protected]', '女', 1, 'code2', 1),
('user3', 'password3', '[email protected]', '男', 1, 'code3', 1),
('user4', 'password4', '[email protected]', '女', 1, 'code4', 1),
('user5', 'password5', '[email protected]', '男', 0, 'code5', 1),
('user6', 'password6', '[email protected]', '女', 0, 'code6', 1),
('user7', 'password7', '[email protected]', '男', 1, 'code7', 1),
('user8', 'password8', '[email protected]', '女', 1, 'code8', 1),
('user9', 'password9', '[email protected]', '男', 1, 'code9', 1),
('user10', 'password10', '[email protected]', '女', 1, 'code10', 1);

-- 向 address 表插入虚拟数据
INSERT INTO address (u_id, a_name, a_phone, a_detail, a_state)
VALUES
(1, 'user1', '1234567890', 'City1', 1),
(2, 'user2', '9876543210', 'City2', 0),
(3, 'user3', '1111111111', 'City3', 1),
(4, 'user4', '2222222222', 'City4', 0),
(5, 'user5', '3333333333', 'City5', 1),
(6, 'user6', '4444444444', 'City6', 0),
(7, 'user7', '5555555555', 'City7', 1),
(8, 'user8', '6666666666', 'City8', 0),
(9, 'user9', '7777777777', 'City9', 1),
(10, 'user10', '8888888888', 'City10', 0);

-- 商品类别表插入虚拟数据
INSERT INTO type (t_name, t_info)
VALUES ('电子产品', '包括手机、电脑、平板等电子设备'),
('服装', '包括男装、女装、童装等各种服装'),
('家居用品', '包括家具、家饰、厨具等家居用品');

-- 商品表插入虚拟数据
INSERT INTO product (t_id, p_name, p_time, p_image, p_price, p_state, p_info)
VALUES (1, 'iPhone 12', '2021-01-01', 'image1.jpg', 999.99, 10, '最新款iPhone手机'),
(1, 'MacBook Pro', '2021-02-01', 'image2.jpg', 1999.99, 8, '高性能笔记本电脑'),
(2, 'T-shirt', '2021-03-01', 'image3.jpg', 19.99, 5, '简约款T恤'),
(2, 'Dress', '2021-04-01', 'image4.jpg', 49.99, 7, '时尚连衣裙'),
(3, 'Sofa', '2021-05-01', 'image5.jpg', 599.99, 6, '舒适沙发'),
(3, 'Table Lamp', '2021-06-01', 'image6.jpg', 29.99, 4, '台灯'),
(1, 'AirPods', '2021-07-01', 'image7.jpg', 149.99, 9, '无线耳机'),
(2, 'Jeans', '2021-08-01', 'image8.jpg', 39.99, 6, '经典牛仔裤'),
(2, 'Shoes', '2021-09-01', 'image9.jpg', 79.99, 7, '时尚鞋子'),
(3, 'Cookware Set', '2021-10-01', 'image10.jpg', 199.99, 8, '厨具套装');

修改数据

-- 更新 address 表中的数据
UPDATE address SET a_name = 'newname' WHERE a_id = 1;
-- 根据类别ID更新类别名称和描述
UPDATE type SET t_name = '数码产品', t_info = '包括手机、电脑、相机等数码设备' WHERE t_id = 1;
-- 根据类别名称更新类别描述
UPDATE type SET t_info = '包括男装、女装、童装等各种时尚服饰' WHERE t_name = '服装';
-- 根据商品ID更新商品名称和描述
UPDATE product SET p_name = 'iPhone 13', p_info = '最新款iPhone手机' WHERE p_id = 1;
-- 根据商品名称更新商品价格
UPDATE product SET p_price = 1099.99 WHERE p_name = 'MacBook Pro';
-- 修改购物车中特定用户和商品的数量和小计
UPDATE cart SET c_num = 3, c_count = 15.99 WHERE u_id = 2 AND p_id = 1;
-- 更新订单状态为已付款
UPDATE orders SET o_state = 1 WHERE o_id = 'order1';
-- 修改订单项的数量和小计
UPDATE item SET i_num = 3, i_count = 29.99 WHERE i_id = 1;

删除数据

-- 删除 user 表中的数据
	DELETE FROM user WHERE u_id = 1;
	-- 删除 address 表中的数据
	DELETE FROM address WHERE a_id = 2;
	-- 根据类别名称删除类别
	DELETE FROM type WHERE t_name = '电子产品';
	-- 根据类别ID删除类别
	DELETE FROM type WHERE t_id = 1;
	-- 删除所有商品
	DELETE FROM product;
	-- 根据商品名称删除商品
	DELETE FROM product WHERE p_name = 'iPhone 12';
	-- 根据商品ID删除商品
	DELETE FROM product WHERE p_id = 1;
	-- 删除特定用户的购物车记录
	DELETE FROM cart WHERE u_id = 1;
	-- 删除特定商品的购物车记录
	DELETE FROM cart WHERE p_id = 2;
	-- 删除订单
	DELETE FROM orders WHERE o_id = 'order1';
	-- 删除用户ID为2的所有订单
	DELETE FROM orders WHERE u_id = 2;
	-- 删除指定的订单项
	DELETE FROM item WHERE i_id = 2;

权限管理

由sa给组长授予管理员权限

在这里插入代码片

-- 创建组长账户
CREATE USER '组长'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';

-- 赋予管理员权限给组长
GRANT ALL PRIVILEGES ON *.* TO '组长'@'localhost' WITH GRANT OPTION;

由组长创建项目角色，并授予项目角色相关权限

-- 由组长创建项目角色，并授予项目角色相关权限
CREATE ROLE 项目角色;
GRANT SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE ON MyShop.orders TO 项目角色;

由组长将组员与项目角色捆绑

-- 由组长将组员与项目角色捆绑
CREATE USER '组员'@'localhost' IDENTIFIED BY 'password';

GRANT SELECT, INSERT, UPDATE, DELETE ON MyShop.orders TO '组员'@'localhost';

由组长给组员授予登录本组项目数据库的权限

-- 给予组员登录本组项目数据库的权限
GRANT USAGE ON *.* TO '组员'@'localhost';

数据库备份与恢复

数据库备份

要在 MySQL 中备份数据库，可以使用 mysqldump 命令行工具。

-- 备份整个数据库：
mysqldump -u root -pAa2803345646 MyShop > backup.sql

数据库恢复

mysql -u root -p MyShop < backup.sql

前端界面设计

项目代码下载

下载：代码与实验报告（包括平时作业的）